固體氧化物燃料電池多物理場模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
發(fā)布時間:2018-03-18 08:19
本文選題:固體氧化物燃料電池 切入點:多物理場模型 出處:《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:固體氧化物燃料電池(SOFC)作為一類新型的能源技術(shù),在眾多燃料電池中具有獨特的優(yōu)勢,使用固態(tài)電解質(zhì)且燃料靈活,750-850℃的使用溫度,可以直接進(jìn)行H2內(nèi)重整,不必使用昂貴的催化劑等。然而單純依靠實驗的方法完善SOFC的性能存在諸如耗時長、費用高的缺點,因此加強(qiáng)數(shù)值理論模型技術(shù)對推動SOFC的實用化進(jìn)程具有非凡的意義和價值。本文重點介紹了 SOFC數(shù)值建模技術(shù)的理論基礎(chǔ),并系統(tǒng)計算分析了 SOFC的電化學(xué)性能與結(jié)構(gòu)尺寸的關(guān)系,主要包括以下幾個部分內(nèi)容:第一章主要介紹了燃料電池技術(shù)的發(fā)展歷程與分類,重點講述了 SOFC的工作原理,構(gòu)型,材料組成,發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用。第二章從理論建模的意義出發(fā),系統(tǒng)論述了 SOFC多尺度多物理場建模的耦合方法。第三章結(jié)合平板SOFC的性能、微結(jié)構(gòu)特點,建立了有效的二維多物理場模型,與實驗組對比并提供技術(shù)指導(dǎo)。第四章針對微管SOFC的結(jié)構(gòu)設(shè)計,建立了二維軸對稱的電化學(xué)模型,對電池的各項參數(shù)均作了優(yōu)化,并給出最佳的結(jié)構(gòu)與輸出體功率密度。第五章以第四章為基礎(chǔ),結(jié)合SOFC的制作技術(shù)以及實際使用的工作條件,對三個參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化,最后與平板電池的功率作比較,顯示了微管電池高電流輸出的可能性。第六章對本文進(jìn)行了簡單的總結(jié)。
[Abstract]:Solid oxide fuel cell (SOFC), as a new type of energy technology, has unique advantages in many fuel cells. Using solid electrolyte and flexible temperature of 750-850 鈩,
本文編號:1628750
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